KR20200099741A - 의료 영상 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

개시된 발명은 의료 영상 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엑스선 단층 촬영 영상을 생성하는 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일 실시예에 따른 의료 영상 장치는, 회전하도록 마련된 갠트리, 갠트리가 마련된 의료 영상 장치를 이동시키는 이동부, 갠트리의 움직임 또는 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키는 댐퍼, 대상체에 대한 촬영 프로토콜을 입력 받는 입력부 및 입력된 촬영 프로토콜에 대응한 갠트리의 움직임 또는 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐퍼의 댐핑 계수를 결정하고, 결정된 댐핑 계수에 따라 댐퍼가 동작하도록 댐퍼에 전류를 인가하는 제어부를 포함한다.

Description

의료 영상 장치 및 그 제어방법{MEDICAL IMAGING APPARATUS AND CONTROLLING METHOD FOR THE SAME}
개시된 발명은 의료 영상 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엑스선 단층 촬영 영상을 생성하는 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
의료 영상 장치는 대상체의 내부 구조를 영상으로 획득하기 위한 장비이다. 의료 영상 처리 장치는 비침습 검사 장치로서, 신체 내의 구조적 세부사항, 내부 조직 및 유체의 흐름 등을 촬영 및 처리하여 사용자에게 보여준다. 의사 등의 사용자는 의료 영상 처리 장치에서 출력되는 의료 영상을 이용하여 환자의 건강 상태 및 질병을 진단할 수 있다.
환자에게 X선을 조사하여 대상체를 촬영하기 위한 장치로는 대표적으로 컴퓨터 단층 촬영장치(CT: Computed Tomography)가 있다.
이러한 컴퓨터 단층 촬영장치(CT, 이하 단층 촬영장치인)는 대상체에 대한 영상을 제공할 수 있고, 일반적인 X-ray 장치에 비하여 대상체의 내부 구조(예컨대, 신장, 폐 등의 장기 등)가 겹치지 않게 표현할 수 있다는 장점이 있어서, 질병의 정밀한 진단을 위하여 널리 이용된다. 이하에서는 단층 촬영 장치에 의해서 획득된 의료 영상을 단층 영상이라 한다.
일반적인 단층 촬영장치는 대상체에 위치하는 테이블이 단층 촬영장치 내부로 삽입되면서, 단층 촬영을 수행한다. 그리고, 단층 촬영장치는 단층 촬영에 의해서 획득된 데이터를 이용하여 대상체에 대한 단층 영상을 재구성한다.
최근에는 단층 촬영장치의 편의성 및 활용성을 개선시키기 위해서 사용자가 대상체로 단층 촬영장치를 이동시킬 수 있는 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치가 개발 중에 있다. 이러한 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치는, 움직임이 불편한 대상체까지 단층 촬영장치가 직접 이동하고, 대상체가 위치하는 테이블 대신 단층 촬영장치가 대상체를 스캔하면서 단층 촬영을 수행한다.
다만, 이러한 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치는 고정형 단층 촬영장치와 달리 갠트리의 위치가 고정되지 않으므로 갠트리의 회전 및 촬영장치의 이동 시에 흔들림으로 인한 진동이 발생한다. 더욱이, 촬영이 진행되는 바닥의 표면이 고르지 못한 경우에는 장치의 이동 시에 흔들림이 더욱 증폭되고 이로 인해 촬영 영상에 노이즈가 발생하기도 한다.
의료 영상 장치에 마련된 댐퍼에 인가되는 전류를 제어함으로써, 갠트리의 움직임 또는 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키는 의료 영상 장치 및 그 제어방법을 제공한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 의료 영상 장치는,
회전하도록 마련된 갠트리, 상기 갠트리가 마련된 의료 영상 장치를 이동시키는 이동부, 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키는 댐퍼, 대상체에 대한 촬영 프로토콜을 입력 받는 입력부 및 상기 입력된 촬영 프로토콜에 대응한 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 상기 댐퍼의 댐핑 계수를 결정하고, 상기 결정된 댐핑 계수에 따라 상기 댐퍼가 동작하도록 상기 댐퍼에 전류를 인가하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 촬영 프로토콜에 대응하여 미리 정해진 상기 댐핑 계수에 대한 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 미리 정해진 댐핑 계수는, 상기 갠트리의 회전에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수 및 상기 갠트리가 상기 대상체를 스캔하는 방향으로 이동함에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 갠트리는, 미리 정해진 회전축에 따라 회전하는 회전 프레임을 포함하고, 상기 댐퍼는, 상기 회전 프레임에 마련될 수 있다.
또한, 상기 이동부는, 상기 대상체를 스캔하는 방향으로 상기 갠트리가 마련된 상기 의료 영상 장치를 이동시키는 바퀴를 포함하고, 상기 댐퍼는, 상기 바퀴에 마련될 수 있다.
또한, 상기 댐퍼는, 상기 회전 프레임에 복수 개 마련되고, 상기 복수 개의 댐퍼는 상기 회전 프레임에 미리 정해진 거리에 따라 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 바퀴는, 복수 개 마련되고, 상기 댐퍼는 상기 복수 개의 바퀴 각각에 대응하여 복수 개 마련될 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 댐퍼에 전류를 인가하여 상기 댐퍼 내부에 흐르는 유체량을 변경하거나, 상기 유체의 점성을 변경하여 상기 댐퍼가 상기 결정된 댐핑 계수에 따라 동작하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 댐퍼는, 상기 유체가 흐르는 피스톤 채널을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 댐퍼에 전류를 인가하여 상기 피스톤 채널의 개폐를 제어함으로써 상기 댐퍼 내부에 흐르는 유체량을 변경할 수 있다.
또한, 상기 댐퍼는, 상기 전류의 인가에 따라 자기장을 형성하는 전자석을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전자석에 전류를 인가하여 상기 댐퍼 내부에 자기장을 형성함으로써 상기 유체의 점성을 변경할 수 있다.
또한, 상기 갠트리 내부에 마련되어 엑스선을 조사하는 엑스선 소스를 포함하고, 상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하는 동안 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동 데이터를 획득하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하는지 판단하고, 상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하면, 상기 센서부가 획득한 진동 데이터의 크기를 미리 정해진 기준 값과 비교하고, 상기 획득한 진동 데이터의 크기가 상기 기준 값 이하가 되도록 상기 댐퍼의 댐핑 계수를 결정하고, 상기 결정된 댐핑 계수에 따라 상기 댐퍼가 동작하도록 상기 댐퍼에 전류를 인가할 수 있다.
또한, 상기 센서부는, 가속도 센서, 진동 센서, 위치 센서 및 변위 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 갠트리는, 미리 정해진 회전축에 따라 회전하는 회전 프레임을 포함하고, 상기 센서부는, 상기 갠트리의 회전 프레임에 복수 개 마련되고, 상기 복수 개의 센서부는 상기 회전 프레임에 미리 정해진 거리에 따라 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 이동부는, 상기 대상체를 스캔하는 방향으로 상기 갠트리가 마련된 상기 의료 영상 장치를 이동시키는 복수 개의 바퀴를 포함하고, 상기 센서부는, 상기 복수 개의 바퀴 각각에 대응하여 복수 개 마련될 수 있다.
또한, 상기 촬영 프로토콜은, 상기 대상체의 촬영 부위, 상기 갠트리가 상기 대상체를 스캔하기 위해 이동하는 거리, 상기 갠트리의 이동 속도 및 상기 갠트리의 회전 속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 의료 영상 장치 제어방법은,
회전하도록 마련된 갠트리, 상기 갠트리 내부에 마련되어 엑스선을 조사하는 엑스선 소스, 상기 갠트리가 마련된 의료 영상 장치를 이동시키는 이동부 및 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키는 댐퍼를 포함하는 의료 영상 장치 제어방법에 있어서, 대상체에 대한 촬영 프로토콜을 입력 받고, 상기 입력 받은 촬영 프로토콜에 대응한 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 상기 댐퍼의 댐핑 계수를 결정하고, 상기 결정된 댐핑 계수에 따라 상기 댐퍼가 동작하도록 상기 댐퍼에 전류를 인가한다.
또한, 상기 촬영 프로토콜에 대응하여 미리 정해진 상기 댐핑 계수에 대한 데이터를 저장하는 것을 더 포함하고, 상기 미리 정해진 댐핑 계수는, 상기 갠트리의 회전에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수 및 상기 갠트리가 상기 대상체를 스캔하는 방향으로 이동함에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 댐퍼의 동작을 제어하는 것은, 상기 댐퍼에 전류를 인가하여 상기 댐퍼 내부에 흐르는 유체량을 변경하거나, 상기 유체의 점성을 변경하여 상기 댐퍼가 상기 결정된 댐핑 계수에 따라 동작하도록 제어하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 댐퍼 내부에 흐르는 유체량을 변경하는 것은, 상기 댐퍼에 전류를 인가하여 상기 댐퍼 내부에 마련된 피스톤 채널의 개폐를 제어함으로써 상기 댐퍼 내부에 흐르는 유체량을 변경하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 유체의 점성을 변경하는 것은, 상기 댐퍼의 내부에 마련된 전자석에 전류를 인가하여 상기 댐퍼 내부에 자기장을 형성함으로써 상기 유체의 점성을 변경하는 것을 포함할 수 있다.
또한, 상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하는 동안 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동 데이터를 획득하는 것을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하는지 판단하고, 상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하면, 상기 획득한 진동 데이터의 크기를 미리 정해진 기준 값과 비교하고, 상기 획득한 진동 데이터의 크기가 상기 기준 값 이하가 되도록 상기 댐퍼의 댐핑 계수를 결정하고, 상기 결정된 댐핑 계수에 따라 상기 댐퍼가 동작하도록 상기 댐퍼에 전류를 인가하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 장치 및 그 제어방법에 의하면, 이동형 컴퓨터 단층 촬영 장치의 갠트리가 회전하거나 촬영 장치가 이동함에 따라 발생하는 흔들림을 최소화하는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치의 각 구성을 설명하기 위한 도면이다. 중복되는 설명을 피하기 위해서 이하 함께 설명한다.
도 3 내지 도 5는 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치의 이동부를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따라 컴퓨터 단층 촬영장치의 움직임으로부터 진동이 발생하는 것을 도시한 것이다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 댐퍼 및 센서부의 설치 위치를 도시한 것이다.
도 10은 일 실시예에 따른 댐퍼의 구성을 도시한 것이다.
도 11은 일 실시예에 따른 댐퍼의 동작 원리를 도시한 것이다.
도 12 및 도 13은 일 실시예에 따른 의료 영상 장치 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 14 및 도 15는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치의 각 동작에 따라 댐퍼를 제어하는 것을 도시한 것이다.
개시된 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 개시된 발명의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐, 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
개시된 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 개시된 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
개시된 발명에서 사용되는 용어는 개시된 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 개시된 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 개시된 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나, 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.
아래에서는, 첨부한 도면을 참고하여 개시된 실시예에 대하여 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 개시된 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 개시된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략한다.
개시된 명세서에서 "영상"은 이산적인 영상 요소들(예를 들어, 2차원 영상에 있어서의 픽셀들 및 3차원 영상에 있어서의 복셀들)로 구성된 다차원(multi-dimensional) 데이터를 의미할 수 있다. 예를 들어, 영상은 CT 촬영 장치에 의해 획득된 대상체의 의료 영상 등을 포함할 수 있다.
개시된 명세서에서 "컴퓨터 단층 촬영(CT; Computed Tomography) 영상"이란 대상체에 대한 적어도 하나의 축을 중심으로 회전하며, 대상체를 촬영함으로써 획득된 복수개의 엑스선(X-ray) 영상들의 합성 영상을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 "대상체(object)"는 사람 또는 동물, 또는 사람 또는 동물의 일부 또는 전부일 수 있다. 예를 들어, 대상체는 간, 심장, 자궁, 뇌, 유방, 복부 등의 장기, 및 혈관 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, "대상체"는 팬텀(phantom)일 수도 있다. 팬텀은 생물의 밀도와 실효 원자 번호에 아주 근사한 부피를 갖는 물질을 의미하는 것으로, 신체와 유사한 성질을 갖는 구형(sphere)의 팬텀을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 "사용자"는 의료 전문가로서 의사, 간호사, 임상 병리사, 의료 영상 전문가 등이 될 수 있으며, 의료 장치를 수리하는 기술자가 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
컴퓨터 단층 촬영 시스템은 대상체에 대하여 단면 영상을 제공할 수 있으므로, 일반적인 엑스선 촬영 기기에 비하여 대상체의 내부 구조(예컨대, 신장, 폐 등의 장기 등)가 겹치지 않게 표현할 수 있다는 장점이 있다.
구체적으로, 단층 촬영 시스템은 CT(computed Tomography) 장치, OCT(Optical Coherence Tomography), 또는 PET(positron emission tomography)-CT 장치 등과 같은 모든 단층 촬영 장치들을 포함할 수 있다.
이하에서는, 단층 촬영 시스템으로 CT 시스템을 예로 들어 설명한다.
CT 시스템은, 예를 들어, 2mm 두께 이하의 영상 데이터를 초당 수백 회 획득하여 가공함으로써 대상체에 대하여 비교적 정확한 단면 영상을 제공할 수 있다. 종래에는 대상체의 가로 단면만으로 표현된다는 문제점이 있었지만, 다음과 같은 여러 가지 영상 재구성 기법의 등장에 의하여 극복되었다. 3차원 재구성 영상 기법들로는 다음과 같은 기법들이 있다.
- SSD(Shade surface display): 초기 3차원 영상 기법으로 일정 HU 값을 가지는 복셀들만 나타내도록 하는 기법.
- MIP(maximum intensity projection)/MinIP(minimum intensity projection): 영상을 구성하는 복셀 중에서 가장 높은 또는 낮은 HU 값을 가지는 것들만 나타내는 3D 기법.
- VR(volume rendering): 영상을 구성하는 복셀들을 관심 영역별로 색 및 투과도를 조절할 수 있는 기법.
- 가상내시경(Virtual endoscopy): VR 또는 SSD 기법으로 재구성한 3차원 영상에서 내시경적 관찰이 가능한 기법.
- MPR(multi planar reformation): 다른 단면 영상으로 재구성하는 영상 기법. 사용자가 원하는 방향으로의 자유 자재의 재구성이 가능하다.
- Editing: VR에서 관심 부위를 보다 쉽게 관찰하도록 주변 복셀들을 정리하는 여러 가지 기법.
- VOI(voxel of interest): 선택 영역만을 VR로 표현하는 기법.
개시된 실시예에 따른 컴퓨터 단층 촬영(CT)장치는 첨부된 도면을 참조하여 설명될 수 있으며 다양한 형태의 장치들을 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨터 단층 촬영(CT)장치는 스카우트 촬영(scout scan)이나 프리샷(pre-shot) 작업이 요구되는 영상 장치일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치의 개략적인 도면이고, 도 2는 일 실시예에 따른 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치의 각 구성을 설명하기 위한 도면이다. 중복되는 설명을 피하기 위해서 이하 함께 설명한다.
도 1을 참조하면, 개시된 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 갠트리(102), 손잡이(107) 및 바퀴(141)를 포함하는 본체(101)를 포함할 수 있다.
이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 바퀴(141)를 통해 이동할 수 있으며, 사용자가 손잡이(107)를 통해 제공하는 힘 뿐만 아니라 바퀴(141)에 구동력을 제공하는 이동부(140)에 의해서 Y축 또는 Z축으로 이동할 수 있다.
한편, 개시된 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 대상체(Ob)가 위치하는 테이블(T)을 기준으로 Z축 방향으로 이동하면서 단층 촬영을 수행할 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 다른 도면을 통해 후술한다.
도 2를 참조하면, 갠트리(102)는 회전 프레임(104), 엑스선 소스(106), X-ray 검출부(108), 회전 구동부(105), 데이터 획득 회로(116), 데이터 송신부(120)을 포함할 수 있다.
갠트리(102)는 소정의 회전축(RA; Rotation Axis)에 기초하여 회전 가능한 고리 형태의 회전 프레임(104)을 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 디스크의 형태일 수도 있다.
회전 프레임(104)은 소정의 시야 범위(FOV; Field Of View)를 갖도록 각각 대향하여 배치된 엑스선 소스(106) 및 엑스선 디텍터(108)를 포함할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 산란 방지 그리드(anti-scatter grid, 114)를 포함할 수 있다. 산란 방지 그리드(114)는 엑스선 소스(106)와 엑스선 디텍터(108)의 사이에서 위치할 수 있다.
회전 프레임(104)의 회전에 따라 갠트리(102)는 보어의 주위를 180도 내지 360도의 각도로 회전하며, 갠트리(102)가 회전함에 따라 엑스선 소스(106) 및 엑스선 디텍터(108)도 회전하게 된다.
검출기(또는 감광성 필름)에 도달하는 X-선 방사선에는, 유용한 영상을 형성하는 감쇠된 주 방사선 (attenuated primary radiation) 뿐만 아니라 영상의 품질을 떨어뜨리는 산란 방사선(scattered radiation) 등이 포함되어 있다. 주 방사선은 대부분 투과시키고 산란 방사선은 감쇠시키기 위해, 환자와 검출기(또는 감광성 필름)와의 사이에 산란 방지 그리드를 위치시킬 수 있다.
예를 들어, 산란 방지 그리드는, 납 박편의 스트립(strips of lead foil)과, 중공이 없는 폴리머 물질(solid polymer material)이나 중공이 없는 폴리머(solid polymer) 및 섬유 합성 물질(fiber composite material) 등의 공간 충전 물질(interspace material)을 교대로 적층한 형태로 구성될 수 있다. 그러나, 산란 방지 그리드의 형태는 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
회전 프레임(104)은 회전 구동부(105)로부터 구동 신호를 수신하고, 엑스선 소스(106)와 엑스선 디텍터(108)를 소정의 회전 속도로 회전시킬 수 있다. 회전 프레임(104)은 슬립 링(미도시)을 통하여 접촉 방식으로 회전 구동부(105)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다. 또한, 회전 프레임(104)은 무선 통신을 통하여 회전 구동부(105)로부터 구동 신호, 파워를 수신할 수 있다.
엑스선 소스(106)는 파워 분배부(PDU; Power Distribution Unit, 미도시)에서 슬립 링(미도시)을 거쳐 고전압 생성부(미도시)를 통하여 전압, 전류를 인가 받아 X선을 생성하여 방출할 수 있다. 고전압 생성부가 소정의 전압(이하에서 튜브 전압으로 지칭함)을 인가할 때, 엑스선 소스(106)는 이러한 소정의 튜브 전압에 상응하게 복수의 에너지 스펙트럼을 갖는 X-ray들을 생성할 수 있다.
엑스선 소스(106)에 의하여 생성되는 X-ray는, 콜리메이터(collimator, 112)에 의하여 소정의 형태 또는 소정의 영역으로 방출될 수 있다.
엑스선 디텍터(108)는 엑스선 소스(106)와 마주하여 위치할 수 있다. 엑스선 디텍터(108)는 복수의 X-ray 검출 소자들을 포함할 수 있다. 단일 엑스선 검출 소자는 단일 채널을 형성할 수 있지만, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
엑스선 디텍터(108)는 엑스선 소스(106)로부터 생성되고 대상체(Ob)를 통하여 전송된 X 선을 감지하고, 감지된 X선의 강도에 상응하게 전기 신호를 생성할 수 있다.
엑스선 디텍터(108)는 방사선을 광으로 전환하여 검출하는 간접방식과 방사선을 직접 전하로 변환하여 검출하는 직접방식 검출기를 포함할 수 있다. 간접방식의 엑스선 디텍터는 Scintillator를 사용할 수 있다. 또한, 직접방식의 엑스선 디텍터는 photon counting detector를 사용할 수 있다.
데이터 획득 회로(DAS; Data Acquisitino System)(116)는 엑스선 디텍터(108)와 연결될 수 있다. 엑스선 디텍터(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 DAS(116)에서 수집될 수 있다. 엑스선 디텍터(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 유선 또는 무선으로 DAS(116)에서 수집될 수 있다.
또한, 엑스선 디텍터(108)에 의하여 생성된 전기 신호는 증폭기(미도시)를 거쳐 아날로그/디지털 컨버터(미도시)로 제공될 수 있다.
슬라이스 두께(slice thickness)나 슬라이스 개수에 따라 엑스선 디텍터(108)로부터 수집된 일부 데이터만이 영상 처리부(126)에 제공될 수 있고, 또는 영상 처리부(126)에서 일부 데이터만을 선택할 수 있다.
이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 영상 처리부(126)로 제공될 수 있다. 이러한 디지털 신호는 데이터 송신부(120)를 통하여 유선 또는 무선으로 영상 처리부(126)로 전달될 수 있다.
센서부(110)는 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100) 내부 및 외부의 다양한 데이터를 수집할 수 있다.
구체적으로 센서부(110)는 갠트리(102)의 회전에 따라 발생하는 진동 및 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)가 단층 촬영을 위해 이동하면서 발생하는 진동 데이터를 획득할 수 있다.
전술한 바와 같이, 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 테이블(T)을 고정시키는 대신, 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)가 Z축 방향으로 이동시키면서 대상체(Ob)를 촬영한다. 이에 따라 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)가 촬영하는 공간은 매우 다양할 수 있으며, 이동부(140)에 의해서 이동하는 갠트리(102)는 흔들릴 수 있다.
이러한 센서부(110)는 회전 프레임(104)의 미리 정해진 위치에 마련되거나, 갠트리(102)를 이동 시키는 바퀴에 마련되어 갠트리(102)의 회전 또는 이동으로부터 발생하는 진동을 감지하고 진동 데이터를 획득할 수 있다.
센서부(110)가 측정하는 진동 데이터는 본체(101)가 이동하면서 측정되는 이동 값, 본체(101)가 고르지 못한 바닥면이나 장애물에 의해서 이동 방향이 틀어짐으로써 측정되는 회전 각도 또는 회전 구동부(105)에 의해서 갠트리(102)가 회전하면서 발생할 수 있는 진동 값 등 다양한 데이터를 모두 포함할 수 있다.
센서부(110)는 가속도 센서, 진동 센서, 위치 센서 및 변위 센서와 같이 위치 데이터를 수집할 수 있는 다양한 하드웨어적 센서를 포함할 수 있으며, 그리고 하드웨어적으로 마련된 각 센서는, 단수 개가 아닌 복수 개로 본체(101)에 마련될 수 있다.
구체적으로 센서부(110)는 회전 프레임(104)에 복수 개 마련될 수 있고, 복수 개의 센서부(110)는 회전 프레임(104)에 미리 정해진 거리에 따라 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 센서부(110)는 갠트리를 이동시키는 복수 개의 바퀴 각각에 대응하여 복수 개 마련될 수 있다. 이에 관한 구체적인 설명은 다른 도면을 통해 후술한다.
한편, 센서부(110)가 획득한 진동 데이터는 제어부(118)로 전달되며, 제어부(118)는 센서부(110)가 획득한 진동 데이터를 미리 정해진 기준 값과 비교할 수 있다.
제어부(118)는 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)의 전반을 제어하기 위한 구성으로, 도 2에 포함된 각각의 모듈의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
제어부(118)는 후술할 바와 같이, 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)로 대상체를 촬영하기 위해 입력된 촬영 프로토콜에 따라 갠트리(102)이 회전 및 이동함으로써 발생하는 진동을 감쇠시키기 위해 댐퍼(150: 151, 152)의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(118)는 엑스선 소스(106)로부터 대상체에 엑스선이 조사되는지 판단하고, 엑스선 소스(106)가 엑스선을 조사하는 동안은 센서부(110)가 획득한 진동 데이터의 크기를 저장부(124)에 미리 저장된 기준 값과 비교하여 댐퍼(150)의 동작을 제어할 수 있다.
저장부(124)는 DAS(116)로부터 획득된 데이터, 센서부(110)가 측정한 데이터를 저장한다.
또한, 저장부(124)는 후술하는 댐퍼(150) 제어에 필요한 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로, 대상체 촬영을 위해 입력 받는 촬영 프로토콜에 따라 미리 정해진 댐핑 계수에 대한 데이터를 저장할 수 있고, 이러한 댐핑 계수는 갠트리(102)의 회전에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수 및 갠트리(102)가 대상체를 스캔하는 방향으로 이동함에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수를 포함할 수 있다.
또한, 저장부(124)는 엑스선 소스(106)가 엑스선을 조사하는 경우에 센서부(110)가 획득한 진동 데이터의 크기와 비교 기준이 되는 미리 정해진 진동 값을 저장할 수 있다.
제어부(118)는 저장부(124)에 미리 저장된 댐퍼(150)의 댐핑 계수 또는 진동 데이터의 크기 값에 기초하여 갠트리(106)의 움직임에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키도록 댐퍼(150)를 제어할 수 있다.
또한, 저장부(124)는 영상 처리를 수행한 영상 데이터 및 영상 데이터를 통해 생성되는 촬영 영상 등 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
저장부(124)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(SD, XD 메모리 등), 램(RAM; Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM; Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
영상 처리부(126)는 DAS(116)로부터 획득된 데이터(예컨대, 가공 전 순수(pure) 데이터)를 데이터 송신부(120)을 통하여 수신하여, 전처리(pre-processing)를 수행하고, 전처리를 통해 생성된 영상 데이터를 이용하여 단층 영상을 생성한다. 구체적으로 전처리는, 예를 들면, 채널들 사이의 감도 불균일 정정 프로세스, 신호 세기의 급격한 감소 또는 금속 같은 X선 흡수재로 인한 신호의 유실 정정 프로세스 등을 포함할 수 있다.
영상 처리부(126)가 전처리를 수행한 영상 데이터는 로우(raw) 데이터, 프로젝션(projection) 데이터로 지칭될 수 있다. 프로젝션 데이터는 대상체를 통과한 X선의 세기에 상응하는 데이터 값의 집합일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 모든 채널들에 대하여 동일한 촬영 각도로 동시에 획득된 프로젝션 데이터의 집합을 프로젝션 데이터 세트로 지칭한다.
영상 처리부(126)는 획득된 프로젝션 데이터 세트를 이용하여 1차 단면 영상을 생성하고, 1차 단면 영상을 재구성하여 대상체에 대한 2차 단면 영상을 생성할 수 있다. 이러한 2차 단면 영상은 3차원 영상일 수 있다. 다시 말해서, 영상 처리부(126)는 획득된 프로젝션 데이터 세트에 기초하여 콘 빔 재구성(cone beam reconstruction) 방법 등을 이용하여 대상체에 대한 3차원 엑스선 단층 영상을 생성할 수 있다.
한편, 영상 처리부(126)는 디지털 데이터를 영상으로 변환하거나 영상 처리를 수행하는 데 필요한 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리, 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 그래픽 프로세서(Graphics Processing Unit; GPU)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 그래픽 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있다. 또는, 메모리와 그래픽 프로세서는 단일 칩으로 구현될 수도 있다.
입력부(128)를 통하여 X선 단층 촬영 조건, 영상 처리 조건 등에 대한 다양한 사용자의 입력 명령이 수신될 수 있다. 예를 들면, X선 단층 촬영 조건은, 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)의 동작 개시 및 이동부(140)의 이동 조건 뿐만 아니라 일반적인 단층 촬영에 필요한 복수의 튜브 전압, 복수의 X선들의 에너지 값 설정, 촬영 프로토콜 선택, 영상재구성 방법 선택, FOV 영역 설정, 슬라이스 개수, 슬라이스 두께(slice thickness), 영상 후처리 파라미터 설정 등을 포함할 수 있다.
또한, 입력부(128)는 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)가 대상체를 촬영하기 위한 촬영 프로토콜을 입력 받을 수 있다. 이러한 촬영 프로토콜은 촬영하려는 대상체의 종류, 대상체의 촬영 부위에 따라 달라질 수 있다. 또한, 촬영 프로토콜은 대상체를 촬영하기 위해 갠트리(102)가 대상체를 스캔하며 이동하는 거리, 갠트리(102)의 대상체 스캔 이동 속도 및 갠트리(102)의 회전 속도 등의 정보를 포함할 수 있다.
즉, 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 입력 받은 촬영 프로토콜에 따라 촬영 형태가 달라지고, 촬영이 개시 및 진행될 수 있다.
한편, 입력부(128)는 외부로부터 소정의 입력을 인가 받기 위한 디바이스 등을 포함할 수 있다. 예컨대, 입력부(128)는 각종 버튼이나 스위치, 페달(pedal), 키보드, 마우스, 트랙볼(track-ball), 각종 레버(lever), 핸들(handle)이나 스틱(stick) 등과 같은 하드웨어적인 장치를 포함할 수 있다.
디스플레이부(130)는 영상 처리부(126)에 의해 재구성된 X선 촬영 영상 및 다양한 인터페이스를 표시할 수 있다. 일 예로 디스플레이부(130)는 영상 처리부(126)에 의해 생성된 단색 방사선 영상을 표시할 수 있다.
한편, 디스플레이부(130)가 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel: TSP)로 구현되는 경우, 입력부(128)와 상호 레이어 구조를 이룰 수 있으며, 이 경우 입력부(128)는 터치 패드(touch pad) 등과 같은 GUI(Graphical User interface), 즉 소프트웨어인 장치를 포함할 수도 있다.
통신부(132)는 서버(134) 등을 통하여 외부 디바이스, 외부 의료 장치 등과의 통신을 수행할 수 있다.
통신부(132)는, 유선 또는 무선으로 네트워크(301)와 연결되어 서버(134), 외부 의료 장치(136) 또는 외부 디바이스(138)와의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(132)는 의료 영상 정보 시스템(PACS, Picture Archiving and Communication System)을 통해 연결된 병원 서버나 병원 내의 다른 의료 장치와 데이터를 주고 받을 수 있다.
또한, 통신부(132)는 의료용 디지털 영상 및 통신(DICOM, Digital Imaging and Communications in Medicine) 표준에 따라 외부 기기(138) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.
통신부(132)는 네트워크(301)를 통해 대상체의 진단과 관련된 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 통신부(132)는 MRI 장치, X-ray 장치 등 다른 의료 기기(136)에서 획득된 의료 영상 등을 송수신할 수 있다.
나아가, 통신부(132)는 서버(134)로부터 환자의 진단 이력이나 치료 일정 등을 수신하여 환자의 임상적 진단 등에 활용할 수도 있다. 또한, 통신부(132)는 병원 내의 서버(134)나 의료 장치(136)뿐만 아니라, 사용자나 환자의 휴대용 장치(138) 등과 데이터 통신을 수행할 수도 있다.
또한 장비의 이상유무 및 품질 관리현황 정보를 네트워크를 통해 시스템 관리자나 서비스 담당자에게 송신하고 그에 대한 feedback을 수신할 수 있다.
이동부(140)는 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)의 본체(101)을 이동시킨다.
즉, 이동부(140)는 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)의 갠트리(102)가 대상체를 스캔할 수 있도록 갠트리(102)의 위치를 이동시킬 수 있다.
구체적으로 이동부(140)는 복수 개의 바퀴(141)에 구동력을 제공하는 복수 개의 모터(145)를 포함할 수 있다. 개시된 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 사용자가 손잡이를 통해 자유로이 본체를 이동시킬 수 있도록 회전력을 제공하는 제1 바퀴(141)와 단층 촬영에서 사용되는 제2 바퀴로 구분될 수 있다.
즉, 개시된 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 제1 바퀴를 이용하여 테이블(T)에 위치하는 대상체(Ob)로 이동된 후, 제2 바퀴를 이용하여 촬영을 개시한다. 이를 위해서 제1 바퀴(141)는 본체(101)를 지지하며 큰 회전 반경을 가질 수 있도록 체인 형태로 마련될 수 있으며, 제2 바퀴는 mm단위의 정밀한 촬영을 위해 이동될 수 있도록 마련될 수 있다.
이동부(140)가 이동시키는 대상은, 전술한 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)의 구성이 마련되어 있는 본체(101)이다. 그러나 이하에서는 설명의 편의를 위해서 이동부(140)가 갠트리(102)를 이동시키는 것으로 설명한다.
댐퍼(150)는 갠트리(102)가 회전하거나 이동함으로써 발생하는 진동을 감쇠시킬 수 있다.
댐퍼(150)는 제어부(118)의 제어에 따라 전류가 인가될 수 있으며, 진동을 감쇠시키기 위해 미리 정해진 댐핑 계수에 따라 댐퍼(150)의 동작이 제어될 수 있다.
댐퍼(150)는 이동형 컴퓨터 단층 촬영잗치(100)에 복수 개 마련될 수 있으며, 개수에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 제1댐퍼(151) 및 제2댐퍼(152)를 포함할 수 있다. 댐퍼(150)에 대한 설명은 다른 도면을 참조하여 상세히 후술한다.
도 1 내지 도 2에 도시된 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다. 도 1 내지 도 2에서 도시된 일부 구성요소는 소프트웨어 및/또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 및 주문형 반도체(ASIC, Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성요소일 수 있다.
도 3 내지 도 5는 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치의 이동부를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
중복되는 설명을 피하기 위해서 이하 함께 설명한다.
도 3을 참조하면, 사용자(U)는 제1바퀴(141)를 통해 개시된 실시예에 따른 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)를 대상체(Ob) 근처로 이동시킬 수 있다. 구체적으로 사용자(U)는 대상체(Ob)를 촬영할 해부학적 위치에 대응되는 위치까지 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)를 제1바퀴(141)를 통해 이동시킬 수 있다.
일 예로 사용자(U)는 대상체(Ob)의 두부(頭部)를 촬영하기 위해서 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)를 도 4의 위치까지 이동시킬 수 있다. 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)가 촬영에 적합한 위치까지 이동된 것으로 판단되면, 사용자( U)는 제1바퀴(141)를 제2바퀴(142)로 교체할 수 있다.
개시된 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 입력부(128)를 통해서 제1바퀴(141)와 제2바퀴(142)를 교체할 수 있으며, 제2바퀴(142)가 본체(101) 내부에서 완전히 돌출된 후, 제1바퀴(141)가 본체(101) 내부로 삽입될 수 있다.
도 5를 참조하면, 입력부(128)는 사용자(U)로부터 촬영 개시에 관한 입력 명령을 수신할 수 있다. 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 회전 구동부(105)를 통해 갠트리(102)를 회전시킨다. 또한, 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 제2바퀴(142)를 통해 Z축 방향, 구체적으로 대상체(Ob)와 가까워지는 방향 또는 멀어지는 방향으로 직진 이동할 수 있다.
이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)가 갠트리(102)를 회전시키면서 이동할 때, 센서부(110)는 위치 데이터를 검출하고, 제어부(118)는 영상 처리 과정에서 검출된 위치 데이터를 사용하여 영상 처리를 수행할 수 있다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따라 컴퓨터 단층 촬영장치의 움직임으로부터 진동이 발생하는 것을 도시한 것이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 갠트리(102)가 회전하는 경우, z축을 기준으로 좌우 방향으로 진동이 발생한다.
후술할 바와 같이, 갠트리(102)는 일정 속도까지 가속되어 일정 속도에 도달한 후 정속으로 회전한다. 도 6에서와 같이 갠트리(102)가 시계 방향으로 가속되는 경우 갠트리(102)의 우측, 즉 시계 방향의 회전 방향 측으로 쏠림 현상이 발생하며, 따라서, 갠트리(102)의 회전 축인 z축을 기준으로 흔들림이 발생한다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 이동부(140)에 의해 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)가 z축 방향으로 이동하는 경우에는 y축을 기준으로 할 때 앞 뒤로 흔들림이 발생한다.
즉, 대상체를 스캔 하기 위해 갠트리(102)가 z축을 따라 이동하면, 이동하는 방향 및 반대 방향으로 흔들림이 발생한다.
대상체를 스캔 하기 위해 갠트리(102)가 이동하는 경우에는 갠트리(102)가 회전하고 있는 상태로 z축 방향으로 이동하는 것이므로, 갠트리(102)의 회전 방향에 따라 z축을 기준으로 흔들림이 발생하고, 동시에 갠트리(102)의 이동에 따라 y축을 기준으로 흔들림도 발생할 수 있다.
또한, 갠트리(102)가 이동하는 동안 지면이 고르지 못한 경우에는 흔들림이 가중될 수 있고, 갠트리(102)의 이동 속도가 빠르거나 이동 거리가 긴 경우 역시 갠트리(102)의 흔들림이 가중될 수 있다.
즉, 갠트리(102)의 움직임에 따라 발생하는 진동은 대상체를 촬영하기 위한 촬영 프로토콜에 따라 동작하는 갠트리(102)의 움직임에 따라 진동의 발생 위치, 진동 방향 및 진동의 크기가 달라질 수 있다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 댐퍼 및 센서부의 설치 위치를 도시한 것이다.
댐퍼(150)는 갠트리(102)의 움직임에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키는 구성으로, 갠트리(102)에 인접한 위치에 복수 개가 마련될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 댐퍼(150)는 제1댐퍼(151) 및 제2댐퍼(152)를 포함할 수 있고 제1댐퍼(151)는 회전 프레임(104)의 좌측에 마련되고, 제2댐퍼(152)는 회전 프레임(104)의 우측에 마련될 수 있다.
즉, 제1댐퍼(151) 및 제2댐퍼(152)는 회전 프레임(104)에 미리 정해진 거리에 따라 이격되어 배치될 수 있다.
제1댐퍼(151) 및 제2댐퍼(152)는 갠트리(102)의 회전 및 갠트리(102)의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키는 구성이므로 갠트리(102)의 회전 프레임(104)상에 설치되어 제어부(118)의 제어에 따라 갠트리(102)에 발생하는 진동을 저감시킬 수 있다.
예를 들어, 도 6에서 전술한 바와 같이, 갠트리(102)가 시계 방향으로 가속 회전함에 따라 갠트리(102)의 우측으로 쏠림 현상이 발생하여 진동이 발생하는 경우에는, 제어부(118)가 회전 프레임(104)의 우측에 마련된 제2댐퍼(152)에 전류를 인가하여 댐핑 특성을 제어함으로써 갠트리(102)의 진동을 저감시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 댐퍼(150)는 갠트리(102)의 회전 프레임(104) 상에 제1댐퍼(151) 및 제2댐퍼(152)로 마련될 수 있으나, 설치 위치 및 설치 개수에는 제한이 없고 갠트리(102)의 움직임에 따라 발생하는 진동을 저감시키도록 제어될 수 있는 위치이면 어떠한 위치라도 가능하다.
마찬가지로, 센서부(110)는 엑스선 소스(106)로부터 엑스선이 조사되는 동안 갠트리(102)의 움직임에 따라 발생하는 진동 데이터를 획득하는 구성으로, 갠트리(102)에 인접한 위치에 복수 개가 마련될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 센서부(110)는 제1센서부(111) 및 제2센서부(112)를 포함할 수 있고 제1센서부(111)는 회전 프레임(104)의 좌측에 마련되고, 제2센서부(112)는 회전 프레임(104)의 우측에 마련될 수 있다.
즉, 제1센서부(111) 및 제2센서부(112)는 회전 프레임(104)에 미리 정해진 거리에 따라 이격되어 배치될 수 있다.
제1센서부(111) 및 제2센서부(112)는 회전 프레임(104) 상에 설치되어 엑스선 소스(106)로부터 엑스선이 조사되는 동안 갠트리(102)의 회전 및 갠트리(102)의 이동으로부터 발생하는 진동 데이터를 실시간으로 획득하여 제어부(118)로 전달할 수 있다.
전술한 바와 같이, 센서부(110)는 갠트리(102)의 회전 프레임(104) 상에 제1센서부(111) 및 제2센서부(112)로 마련될 수 있으나, 설치 위치 및 설치 개수에는 제한이 없고 갠트리(102)의 움직임으로부터 발생하는 진동을 실시간으로 획득할 수 있는 위치이면 어떠한 위치라도 가능하다.
한편, 댐퍼(150)는 갠트리(102)를 이동시키는 제2바퀴(142)에 마련될 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1댐퍼(151) 및 제2댐퍼(152)는 복수 개의 제2바퀴(142) 각각에 마련될 수 있다.
제1댐퍼(151) 및 제2댐퍼(152)는 두 개의 제2바퀴(142)에 마련되어 갠트리(102)가 회전하면서 대상체의 스캔 방향으로 제2바퀴(142)에 의해 이동함에 따라 발생하는 진동을 저감시킬 수 있다.
제2바퀴(142)의 개수가 달라지는 경우에는 제2바퀴(142) 각각에 마련되는 댐퍼(150)의 총 개수가 달라질 수 있다.
갠트리(102)가 이동하는 경우 이동 방향이나 이동 속도에 따라 갠트리(102)에 발생하는 흔들림의 방향이나 위치가 달라질 수 있다. 따라서, 제어부(118)는 복수 개의 제2바퀴(142) 각각에 마련된 제1댐퍼(151) 및 제2댐퍼(152) 각각의 댐핑 특성을 제어하여 갠트리(102)의 이동 형태에 따라 달리 발생하는 진동을 저감시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 댐퍼(150)는 대상체 스캔을 위해 갠트리(102)를 이동시키는 복수 개의 제2바퀴(142) 각각에 제1댐퍼(151) 및 제2댐퍼(152)로 마련될 수 있으나, 설치 위치 및 설치 개수에는 제한이 없고, 갠트리(102)의 움직임에 따라 발생하는 진동을 저감시키도록 제어될 수 있는 위치이면 어떠한 위치라도 가능하다.
마찬가지로, 제1센서부(111) 및 제2센서부(112)는 복수 개의 제2바퀴(142) 각각에 마련되어 엑스선 소스(106)로부터 엑스선이 조사되는 동안 갠트리(102)의 움직임에 따라 발생하는 진동 데이터를 획득할 수 있다.
전술한 바와 같이, 센서부(110)는 대상체 스캔을 위해 갠트리(102)를 이동시키는 복수 개의 제2바퀴(142) 각각에 제1센서부(111) 및 제2센서부(112)로 마련될 수 있으나, 설치 위치 및 설치 개수에는 제한이 없고, 갠트리(102)의 움직임으로부터 발생하는 진동을 실시간으로 획득할 수 있는 위치이면 어떠한 위치라도 가능하다.
도 10은 일 실시예에 따른 댐퍼의 구성을 도시한 것이고, 도 11은 일 실시예에 따른 댐퍼의 동작 원리를 도시한 것이다.
도 10을 참고하면, 일 실시예에 따른 댐퍼(150)는 통상적으로 사용되는 다이나믹 댐퍼(dynamic damper)로 구현될 수 있다.
댐퍼(150)는 내부에 피스톤(151a) 및 전류의 인가에 따라 자기장을 형성하는 전자석(151c)을 포함할 수 있고, 댐퍼(150)의 내부에는 유체(151b)가 포함될 수 있다. 유체(151b)는 일반적으로 댐퍼(150)의 댐핑력을 조절하기 위한 댐핑 오일일 수 있다.
또한, 피스톤(151a)에는 유체(151b)가 흐를 수 있는 통로가 되는 피스톤 채널(151d)이 포함될 수 있고, 유체(151b)에는 금속 입자(160)가 포함될 수 있다.
제어부(118)는 댐퍼(150)에 전류를 인가할 수 있고, 댐퍼(150)는 전류의 인가에 따라 댐퍼(150) 내부에 흐르는 유체(151b)량이 변경되거나 유체(151b)의 점성이 변경되어 미리 정해진 댐핑 계수에 따라 동작할 수 있다.
즉, 제어부(118)의 제어에 따라 댐퍼(150)가 미리 정해진 댐핑 계수에 따라 동작하도록 제어함으로써 댐퍼(150)의 댐핑력을 조절하여 댐퍼(150)가 설치된 장치에서 발생하는 흔들림에 의한 진동을 감쇠시킬 수 있다.
도 11을 참고하면, 제어부(118)는 댐퍼(150)에 전류를 인가할 수 있고 인가된 전류에 따라 전자석(151c)에 의해 피스톤 채널(151d)에 자기장이 형성될 수 있다.
피스톤 채널(151d)에 형성된 자기장에 의해 피스톤 채널(151d)을 통해 흐르는 유체에 포함된 금속 입자(160)가 자기장의 방향에 맞춰서 정렬할 수 있고, 금속 입자(160)가 정렬하면 피스톤 채널(151d)에 흐르는 유체(151b)의 점성이 높아진다.
따라서, 댐퍼(150)에 전류가 인가되면 금속 입자(160)의 정렬에 따라 유체(151b)의 점성이 높아짐으로써 댐퍼(150)가 단단하게 동작할 수 있다. 즉, 제어부(118)는 댐퍼(150)에 전류를 인가하여 댐퍼(150)가 설치된 장치의 흔들림을 저감시킬 수 있는 댐핑 계수로 댐퍼(150)가 동작하도록 제어할 수 있다.
반면, 댐퍼(150)에 전류가 인가되지 않으면 유체(151b)의 점성이 낮아지므로 댐퍼(150)가 부드럽게 동작할 수 있다. 즉, 제어부(118)는 댐퍼(150)에 인가된 전류를 차단하여 댐퍼(150)가 설치된 장치의 흔들림을 수용할 수 있는 댐핑 계수로 댐퍼(150)가 동작하도록 제어할 수 있다.
따라서, 제어부(118)는 댐퍼(150)가 미리 정해진 댐핑 계수에 따라 동작하여 댐퍼(150)가 설치된 장치의 흔들림을 저감시키거나, 흔들림을 수용할 수 있도록 댐퍼(150)에 인가되는 전류를 제어할 수 있다.
도 12 및 도 13은 일 실시예에 따른 의료 영상 장치 제어방법을 도시한 순서도이다. 도 14 및 도 15는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치의 각 동작에 따라 댐퍼를 제어하는 것을 도시한 것이다.
도 12는 일 실시예에 따른 의료 영상 장치 제어방법을 전체적으로 나타낸 순서도이고, 도 13은 도 12의 순서도를 각 단계별로 보다 구체적으로 도시한 것이다.
도 12 및 도 13을 참고하면, 사용자는 입력부(128)를 통해 이동형 컴퓨터 단층 촬영 장치(100)가 대상체를 촬영하기 위한 촬영 프로토콜을 입력할 수 있다(1000).
입력 받는 촬영 프로토콜은 촬영하려는 대상체의 종류, 대상체의 촬영 부위에 따라 달라질 수 있다. 또한, 촬영 프로토콜은 대상체를 촬영하기 위해 갠트리(102)가 대상체를 스캔하며 이동하는 거리, 갠트리(102)의 대상체 스캔 이동 속도 및 갠트리(102)의 회전 속도 등의 정보를 포함할 수 있다.
이동형 컴퓨터 단층 촬영장치(100)는 입력 받은 촬영 프로토콜에 따라 촬영 형태가 달라지고, 촬영이 개시 및 진행될 수 있다. 갠트리(102)의 움직임에 따라 발생하는 진동은 대상체를 촬영하기 위한 촬영 프로토콜에 따라 동작하는 갠트리(102)의 움직임에 따라 진동의 발생 위치, 진동 방향 및 진동의 크기가 달라질 수 있다.
따라서, 제어부(118)는 미리 정해진 댐핑 계수에 따라서 댐퍼(150)가 동작하도록 제어해야 한다. 저장부(124)는 댐퍼(150)의 제어에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.
구체적으로, 대상체 촬영을 위해 입력 받는 촬영 프로토콜에 따라 미리 정해진 댐핑 계수에 대한 데이터를 저장할 수 있고, 이러한 댐핑 계수는 갠트리(102)의 회전에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수 및 갠트리(102)가 대상체를 스캔하는 방향으로 이동함에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수를 포함할 수 있다.
또한, 저장부(124)는 엑스선 소스(106)가 엑스선을 조사하는 경우에 센서부(110)가 획득한 진동 데이터의 크기와 비교 기준이 되는 미리 정해진 진동 값을 저장할 수 있다.
제어부(118)는 저장부(124)에 미리 저장된 댐퍼(150)의 댐핑 계수 또는 진동 데이터의 크기 값에 기초하여 갠트리(106)의 움직임에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키도록 댐퍼(150)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어부(118)는 입력된 촬영 프로토콜에 따라 갠트리(102)가 동작할 때, 댐퍼(150)가 미리 정해진 댐핑 계수에 따라 상대적으로 단단한 댐핑력으로 동작함으로써 갠트리(102)의 흔들림을 저감시키도록 제어할 수 있다. 반면, 제어부(118)는 댐퍼(150)가 미리 정해진 댐핑 계수에 따라 상대적으로 부드러운 댐핑력으로 동작함으로써 갠트리(102)의 흔들림을 수용하도록 제어할 수도 있다.
제어부(118)는 먼저 갠트리(102) 내부에 마련된 엑스선 소스(106)로부터 대상체에 엑스선이 조사되는지 판단할 수 있다(1010).
후술할 바와 같이, 대상체에 엑스선이 조사되는 중에는 미리 정해진 댐핑 계수에 따라 댐퍼(150)가 제어되지 않고, 센서부(110)에 의해 실시간으로 획득된 진동 데이터의 크기에 따라 댐퍼(150)의 동작이 제어되기 때문이다.
제어부(118)의 판단 결과, 엑스선이 조사되고 있는 중이 아닌 경우에는 제어부(118)는 입력 받은 촬영 프로토콜에 대응하여 미리 정해진 댐핑 계수 데이터에 기초하여 댐퍼(150)의 댐핑 계수를 결정할 수 있고(1100), 결정된 댐핑 계수에 따라 댐퍼(150)가 동작하도록 댐퍼(150)에 전류를 인가할 수 있다(1200).
도 14에 개시된 그래프는, 갠트리(102)의 회전 속도(va) 및 갠트리(102)가 대상체를 스캔하기 위해 이동하는 이동 속도(vb)에 대한 그래프를 포함한다.
도 14를 참조하면, 사용자로부터 입력된 촬영 프로토콜에 따라 대상체에 대한 컴퓨터 단층 촬영이 시작되면 갠트리(102)가 회전을 시작하고 일정 속도(v1)까지 가속되어 일정 속도에 도달한 후 t1시점부터 v1으로 정속 회전을 진행한다. 즉, 갠트리(102)는 대상체에 대한 촬영이 끝날 때까지 v1의 속도로 회전한다.
갠트리(102)가 시계 방향으로 회전하며 회전속도가 가속되는 구간(①)에서는, 전술한 바와 같이 갠트리(102)의 우측 방향으로 쏠림 현상이 발생하며 따라서 갠트리(102)의 회전 축인 z축을 기준으로 하여 흔들림이 발생한다.
제어부(118)는 ① 구간에 대해 저장부(124)에 미리 저장된 댐퍼(150)의 댐핑 계수 데이터에 기초하여, 갠트리(102)의 가속 구간에서 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수를 결정하고, 결정된 댐핑 계수에 따라 댐퍼(150)가 동작하도록 댐퍼(150)에 전류를 인가할 수 있다.
구체적으로, 제어부(118)는 회전 프레임(104)의 우측에 마련된 제2댐퍼(152)에 전류를 인가하여 댐핑 특성을 제어함으로써 갠트리(102)의 진동을 저감시킬 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 갠트리(102)의 회전 속도가 v1에 도달하고, t2 시점부터는 갠트리(102)가 대상체 스캔을 위해 이동부(140)의 제어에 따라 z축 방향으로 이동한다.
갠트리(102)가 z축 방향으로 이동하는 경우에도 t2 시점부터 이동 속도가 점차 증가하여 일정 이동 속도(v2)에 도달 후 v2의 속도로 이동하고, 대상체의 촬영 부위에 근접하면 이동 속도가 감소하여 t3 시점에 갠트리(102)의 이동이 정지될 수 있다.
즉, 갠트리(102)가 z축 방향으로 이동하는 구간(②)에서는, 갠트리(102)가 회전하고 있는 상태로 z축 방향으로 이동하는 것이므로, 갠트리(102)의 회전 방향에 따라 z축을 기준으로 흔들림이 발생하고, 동시에 갠트리(102)의 이동에 따라 y축을 기준으로 흔들림도 발생할 수 있다.
따라서, 제어부(118)는 ② 구간에 대해 저장부(124)에 미리 저장된 댐퍼(150)의 댐핑 계수 데이터에 기초하여, 갠트리(102)의 이동 구간에서 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수를 결정하고, 결정된 댐핑 계수에 따라 댐퍼(150)가 동작하도록 댐퍼(150)에 전류를 인가할 수 있다.
즉, 제어부(118)는 미리 정해진 댐핑 계수 데이터에 기초하여 제1댐퍼(151) 및 제2댐퍼(152)에 전류를 인가함으로써, 갠트리(102)가 회전하면서 이동하여 y축 및 z축을 기준으로 발생하는 진동을 저감시킬 수 있다.
갠트리(102)의 회전이 가속되는 구간(①) 및 갠트리(102)가 이동하는 구간(②)에서 갠트리(102)의 진동을 감쇠시키기 위한 댐퍼(150)의 댐핑 계수는 서로 상이하며, 각 구간별로 미리 정해진 댐핑 계수 데이터에 의해 각 구간에서 갠트리(102)의 진동을 감쇠시키기 위한 댐퍼(150)의 동작이 제어될 수 있다.
갠트리(102)는 대상체에 대해 촬영을 수행할 지점까지 이동 후 이동을 중지할 수 있고, 갠트리(102)가 이동된 위치에서 대상체에 대해 엑스선이 조사되어 촬영이 수행될 수 있다. 예를 들어, 갠트리(102)는 액시얼 스캔(Axial scan) 모드로 동작할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, t3 시점에서 갠트리(102)의 이동이 중지되고 t4 시점부터 t5시점까지 엑스선 소스(106)로부터 대상체에 엑스선이 조사되어 단층 촬영이 수행될 수 있다.
다시 도 13을 참고하면, 제어부(118)의 판단 결과 엑스선 소스(106)로부터 대상체에 엑스선이 조사되는 것으로 판단되면, 센서부(110)를 제어하여 엑스선이 조사되는 동안 갠트리(102)의 움직임에 따라 발생하는 진동 데이터를 획득할 수 있다(1020).
엑스선 소스(106)로부터 엑스선이 조사되는 구간(③)에서는 갠트리(102)가 z축으로 이동하지는 않지만, 갠트리(102)가 계속 회전하고 있으므로 회전에 따라 흔들림이 발생할 수 있고, 센서부(110)는 그에 따른 진동 데이터를 실시간으로 획득할 수 있다.
구체적으로, 제1센서부(111) 및 제2센서부(112)는 갠트리(102)의 회전으로부터 발생되는 진동 데이터를 획득하여 제어부(118)로 전달할 수 있고, 제어부(118)는 센서부(110)가 획득한 진동 데이터를 저장부(124)에 저장된 미리 정해진 기준 값과 비교할 수 있다.
비교 결과, 획득된 진동 데이터의 크기가 미리 정해진 기준 값을 초과하면, 제어부(118)는 진동 데이터의 크기가 미리 정해진 기준 값 이하가 되도록 댐퍼(150)의 댐핑 계수를 결정할 수 있다(1040).
즉, 엑스선이 조사되지 않는 ① 구간 또는 ② 구간에서는, 제어부(118)는 촬영 프로토콜에 따라 설정된 댐핑 계수에 따라 댐퍼(150)의 동작을 제어하여 갠트리(102)의 움직임에 의해 발생하는 진동을 저감시키지만, 엑스선이 조사되는 ③ 구간에서는 센서부(110)에 의해 실시간으로 획득된 진동 데이터에 기초하여 제어부(118)가 댐핑 계수를 결정하고, 그에 따라 댐퍼(150)에 전류를 인가 함으로써 댐퍼(150)의 동작을 제어할 수 있다(1050).
t5 시점에서 대상체에 대한 엑스선 조사가 완료되면, 갠트리(102)는 이동부(140)의 제어에 따라 대상체로부터 멀어지는 방향으로 이동한다.
즉, 엑스선 조사 완료 후 갠트리(102)가 z축으로 이동하는 구간(④)에서는 ② 구간에서와 마찬가지로 갠트리(102)가 회전하고 있는 상태로 z축 방향으로 이동하는 것이므로, 갠트리(102)의 회전 방향에 따라 z축을 기준으로 흔들림이 발생하고, 동시에 갠트리(102)의 이동에 따라 y축을 기준으로 흔들림도 발생한다.
따라서, 제어부(118)는 ④ 구간에 대해 저장부(124)에 미리 저장된 댐퍼(150)의 댐핑 계수 데이터에 기초하여, 갠트리(102)의 이동 구간에서 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수를 결정하고, 결정된 댐핑 계수에 따라 댐퍼(150)가 동작하도록 댐퍼(150)에 전류를 인가할 수 있다.
도 15를 참조하면, 갠트리(102)가 회전을 시작하여 일정 속도(v1)까지 가속되고, 일정 속도에 도달 후 v1으로 정속 회전하는 구간(①)은 도 14에서와 동일하다.
또한, 도 15에 도시된 바와 같이 갠트리(102)의 회전 속도가 v1에 도달하고, t3 시점부터는 갠트리(102)가 대상체 스캔을 위해 이동부(140)의 제어에 따라 z축 방향으로 이동한다.
한편, 도 15에서는 도 14에서와 달리 갠트리(102)가 대상체의 촬영 부위까지 이동하여 이동을 멈추고 엑스선 소스(106)로부터 엑스선이 조사되는 것이 아니라, 갠트리(102)의 이동 시점(t3)에 앞선 시점(t2)부터 엑스선이 조사되기 시작하여 엑스선이 조사되는 상태로 갠트리(102)가 대상체를 스캔하면서 z축 방향으로 이동한다. 예를 들어, 갠트리(102)의 이동은 헬리컬 스캔(Hellical scan) 모드일 수 있다.
따라서, 제어부(118)가 ① 구간에 대해 저장부(124)에 미리 저장된 댐퍼(150)의 댐핑 계수 데이터에 기초하여, 갠트리(102)의 가속 구간에서 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수를 결정하고, 결정된 댐핑 계수에 따라 댐퍼(150)가 동작하도록 댐퍼(150)에 전류를 인가하는 것은 도 14에서와 동일하지만, ② 구간에서는 갠트리(102)가 z축 방향으로 이동하고 있는 경우라도 엑스선이 조사되고 있으므로 센서부(110)에 의해 실시간으로 획득된 진동 데이터에 기초하여 댐퍼(150)의 동작을 제어할 수 있다.
즉, 도 15에서 갠트리(102)가 이동하면서 엑스선 소스(106)로부터 엑스선이 조사되는 ② 구간에서는 도 14의 ③ 구간에서와 마찬가지로, 센서부(110)에 의해 실시간으로 획득된 진동 데이터에 기초하여 제어부(118)가 댐핑 계수를 결정하고, 그에 따라 댐퍼(150)에 전류를 인가 함으로써 댐퍼(150)의 동작을 제어할 수 있다.
개시된 발명의 일 실시예에 따른 의료 영상 장치 및 그 제어방법에 기초하면, 대상체에 대한 촬영 프로토콜에 따라 미리 정해진 댐핑 계수에 기초하여 댐퍼(150)의 동작을 제어함으로써 갠트리(102)의 회전 및 이동으로부터 발생하는 흔들림을 저감시킬 수 있다.
또한, 대상체에 엑스선이 조사되는 동안에는 센서부(110)가 실시간으로 획득한 진동 데이터를 미리 저장된 기준 값과 비교하여 댐핑 계수를 결정하고, 결정된 댐핑 계수에 따라 댐퍼(150)의 동작을 제어함으로써 갠트리(102)의 움직임으로부터 발생하는 흔들림을 저감시킬 수 있다.
다시 도 13을 참고하면, 제어부(118)는 댐퍼(150)의 동작을 제어한 결과에 기초하여 댐퍼(150)의 진동 감쇠 데이터를 저장부(124)에 저장하고, 저장부(124)에 미리 저장되어 있는 댐퍼(150)의 댐핑 계수에 대한 데이터를 업데이트 할 수 있다.
즉, 저장부(124)에 미리 저장된 댐핑 계수에 기초하여 댐퍼(150)의 동작을 제어함으로써 갠트리(102)의 움직임에 의해 발생한 진동이 얼마나 저감되었는지 판단 및 기록하고, 갠트리(102)의 진동이 저감된 정도에 따라 보정되어야 할 댐핑 계수를 새로 산출하여 저장부(124)에 저장함으로써, 차후 대상체 스캔을 위해 갠트리(102)가 회전 및 이동하는 경우 저장된 데이터를 댐퍼(150)의 동작에 사용할 수 있다.
개시된 일 실시예에 따르면, 대상체에 대한 단층 촬영을 수행하는 경우 의료 영상 장치의 회전 및 이동에 의해 발생하는 진동을, 댐퍼(150) 제어를 통해 저감시키고, 진동이 감소된 데이터 및 댐핑 계수 데이터를 실시간으로 업데이트 함으로써 차후 단층 촬영시에 진동에 의한 노이즈 발생 없이 정확한 의료 영상을 획득할 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
100 : 이동형 컴퓨터 단층 촬영장치
102 : 갠트리
104 : 회전 프레임
105 : 회전 구동부
106 : 엑스선 소스
110 : 센서부
118 : 제어부
124 : 저장부
128 : 입력부
140 : 이동부
141 : 제1바퀴
142 : 제2바퀴
150 : 댐퍼
151 : 제1댐퍼
152 : 제2댐퍼

Claims (22)

  1. 회전하도록 마련된 갠트리;
    상기 갠트리가 마련된 의료 영상 장치를 이동시키는 이동부;
    상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키는 댐퍼;
    대상체에 대한 촬영 프로토콜을 입력 받는 입력부; 및
    상기 입력된 촬영 프로토콜에 대응한 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 상기 댐퍼의 댐핑 계수를 결정하고, 상기 결정된 댐핑 계수에 따라 상기 댐퍼가 동작하도록 상기 댐퍼에 전류를 인가하는 제어부;를 포함하는 의료 영상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 프로토콜에 대응하여 미리 정해진 상기 댐핑 계수에 대한 데이터를 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
    상기 미리 정해진 댐핑 계수는, 상기 갠트리의 회전에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수 및 상기 갠트리가 상기 대상체를 스캔하는 방향으로 이동함에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수 중 적어도 하나를 포함하는 의료 영상 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 갠트리는,
    미리 정해진 회전축에 따라 회전하는 회전 프레임;을 포함하고,
    상기 댐퍼는,
    상기 회전 프레임에 마련되는 의료 영상 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 대상체를 스캔하는 방향으로 상기 갠트리가 마련된 상기 의료 영상 장치를 이동시키는 바퀴;를 포함하고,
    상기 댐퍼는,
    상기 바퀴에 마련되는 의료 영상 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 댐퍼는,
    상기 회전 프레임에 복수 개 마련되고,
    상기 복수 개의 댐퍼는 상기 회전 프레임에 미리 정해진 거리에 따라 이격되어 배치되는 의료 영상 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 바퀴는,
    복수 개 마련되고,
    상기 댐퍼는 상기 복수 개의 바퀴 각각에 대응하여 복수 개 마련되는 의료 영상 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 댐퍼에 전류를 인가하여 상기 댐퍼 내부에 흐르는 유체량을 변경하거나, 상기 유체의 점성을 변경하여 상기 댐퍼가 상기 결정된 댐핑 계수에 따라 동작하도록 제어하는 의료 영상 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 댐퍼는,
    상기 유체가 흐르는 피스톤 채널;을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 댐퍼에 전류를 인가하여 상기 피스톤 채널의 개폐를 제어함으로써 상기 댐퍼 내부에 흐르는 유체량을 변경하는 의료 영상 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 댐퍼는,
    상기 전류의 인가에 따라 자기장을 형성하는 전자석;을 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전자석에 전류를 인가하여 상기 댐퍼 내부에 자기장을 형성함으로써 상기 유체의 점성을 변경하는 의료 영상 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 갠트리 내부에 마련되어 엑스선을 조사하는 엑스선 소스;를 포함하고,
    상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하는 동안 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동 데이터를 획득하는 센서부;를 더 포함하는 의료 영상 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하는지 판단하고,
    상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하면, 상기 센서부가 획득한 진동 데이터의 크기를 미리 정해진 기준 값과 비교하고, 상기 획득한 진동 데이터의 크기가 상기 기준 값 이하가 되도록 상기 댐퍼의 댐핑 계수를 결정하고, 상기 결정된 댐핑 계수에 따라 상기 댐퍼가 동작하도록 상기 댐퍼에 전류를 인가하는 의료 영상 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 센서부는,
    가속도 센서, 진동 센서, 위치 센서 및 변위 센서 중 적어도 하나를 포함하는 의료 영상 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 갠트리는,
    미리 정해진 회전축에 따라 회전하는 회전 프레임;을 포함하고,
    상기 센서부는,
    상기 갠트리의 회전 프레임에 복수 개 마련되고,
    상기 복수 개의 센서부는 상기 회전 프레임에 미리 정해진 거리에 따라 이격되어 배치되는 의료 영상 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 이동부는,
    상기 대상체를 스캔하는 방향으로 상기 갠트리가 마련된 상기 의료 영상 장치를 이동시키는 복수 개의 바퀴;를 포함하고,
    상기 센서부는,
    상기 복수 개의 바퀴 각각에 대응하여 복수 개 마련되는 의료 영상 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 프로토콜은,
    상기 대상체의 촬영 부위, 상기 갠트리가 상기 대상체를 스캔하기 위해 이동하는 거리, 상기 갠트리의 이동 속도 및 상기 갠트리의 회전 속도 중 적어도 하나를 포함하는 의료 영상 장치.
  16. 회전하도록 마련된 갠트리, 상기 갠트리 내부에 마련되어 엑스선을 조사하는 엑스선 소스, 상기 갠트리가 마련된 의료 영상 장치를 이동시키는 이동부 및 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키는 댐퍼를 포함하는 의료 영상 장치 제어방법에 있어서,
    대상체에 대한 촬영 프로토콜을 입력 받고;
    상기 입력 받은 촬영 프로토콜에 대응한 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 상기 댐퍼의 댐핑 계수를 결정하고;
    상기 결정된 댐핑 계수에 따라 상기 댐퍼가 동작하도록 상기 댐퍼에 전류를 인가하는 의료 영상 장치 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 촬영 프로토콜에 대응하여 미리 정해진 상기 댐핑 계수에 대한 데이터를 저장하는 것;을 더 포함하고,
    상기 미리 정해진 댐핑 계수는, 상기 갠트리의 회전에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수 및 상기 갠트리가 상기 대상체를 스캔하는 방향으로 이동함에 따라 발생하는 진동을 감쇠시키기 위한 댐핑 계수 중 적어도 하나를 포함하는 의료 영상 장치 제어방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 댐퍼의 동작을 제어하는 것은,
    상기 댐퍼에 전류를 인가하여 상기 댐퍼 내부에 흐르는 유체량을 변경하거나, 상기 유체의 점성을 변경하여 상기 댐퍼가 상기 결정된 댐핑 계수에 따라 동작하도록 제어하는 의료 영상 장치 제어방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 댐퍼 내부에 흐르는 유체량을 변경하는 것은,
    상기 댐퍼에 전류를 인가하여 상기 댐퍼 내부에 마련된 피스톤 채널의 개폐를 제어함으로써 상기 댐퍼 내부에 흐르는 유체량을 변경하는 의료 영상 장치 제어방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 유체의 점성을 변경하는 것은,
    상기 댐퍼의 내부에 마련된 전자석에 전류를 인가하여 상기 댐퍼 내부에 자기장을 형성함으로써 상기 유체의 점성을 변경하는 의료 영상 장치 제어방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하는 동안 상기 갠트리의 움직임 또는 상기 의료 영상 장치의 이동에 따라 발생하는 진동 데이터를 획득하는 것;을 더 포함하는 의료 영상 장치 제어방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하는지 판단하고;
    상기 엑스선 소스가 상기 엑스선을 조사하면, 상기 획득한 진동 데이터의 크기를 미리 정해진 기준 값과 비교하고;
    상기 획득한 진동 데이터의 크기가 상기 기준 값 이하가 되도록 상기 댐퍼의 댐핑 계수를 결정하고;
    상기 결정된 댐핑 계수에 따라 상기 댐퍼가 동작하도록 상기 댐퍼에 전류를 인가하는 의료 영상 장치 제어방법.
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